CN113265601A - 一种多层结构油缸用复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层结构油缸用复合材料及其制备方法,多层结构油缸用复合材料包括以下重量份的组分:40‑55份金属材料,14‑21份聚合物材料、3‑5份铝硼化合物以及3‑5份碳纳米管;制备方法,包括以下步骤:S1:将金属材料、铝硼化合物以及碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为950℃~1120℃,升温速率为30‑40℃/min,保温时间为20‑30小时,得到混合物A;S2:将混合物A与聚合物材料混合且制成颗粒后干燥;S3:干燥完成后进行研磨得到所述多层结构油缸用复合材料;通过上述配方和制备方法,得到的多层结构油缸用复合材料性能优异,特别是耐磨性能。
Description
技术领域
本发明属于油缸技术领域,具体涉及一种多层结构油缸用复合材料及其制备方法。
背景技术
多层结构油缸是现有普遍使用的油缸,由于其具有多层结构,因此使得油缸的性能得到大大提升,应用于各个机械设备上;然而现有的油缸在耐磨方面依然具有一定的局限性,已造成其中盛有的介质污染,影响介质的性能。
发明内容
针对现有的油缸在耐磨方面存在的上述问题,本发明提供一种多层结构油缸用复合材料。
本发明的技术方案为:一种多层结构油缸用复合材料,包括以下重量份的组分:40-55份金属材料,14-21份聚合物材料、3-5份铝硼化合物以及3-5份碳纳米管。
进一步限定,所述金属材料包括以下重量份的组分:铁10-22份,镍5-9份,镉3-4份,钴2-4份,钋1-3份,铱3-7份,锇1-3份以及锑1-5份。
进一步限定,所述聚合物材料包括以下重量份的组分:聚甲基丙烯酸15-22份、环氧树脂2-8份、硅溶液3-10份、金属纤维10-15份、流平剂2-6份以及笨并三唑3-7份。
进一步限定,所述金属纤维为金属箔和有机纤维形成的复合纤维。
进一步限定,所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类或氟碳化合物类。
进一步限定,所述流平剂为异佛尔酮或二丙酮醇中的一种或两种的混合物。
本发明还公开了一种多层结构油缸用复合材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:将金属材料、铝硼化合物以及碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为950℃~1120℃,升温速率为30-40℃/min,保温时间为20-30小时,得到混合物A;
S2:将混合物A与聚合物材料混合且制成颗粒后干燥;
S3:干燥完成后进行研磨得到所述多层结构油缸用复合材料。
进一步限定,步骤S2中采用的是流化床干燥。
进一步限定,步骤S3中采用高能球磨器进行碾磨。
本发明的有益效果为:采用金属材料、聚合物材料、铝硼化合物以及碳纳米管,且结合特定的制备方法得到的多层结构油缸用复合材料具有良好的耐磨性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明的实施例进行详细、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉10kg,镍粉5kg,镉粉3kg,钴粉2kg,钋粉1kg,铱粉3kg,锇粉1kg以及锑粉1kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸15kg、环氧树脂2kg、硅溶液3kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维10kg、丙烯酸类2kg以及笨并三唑3kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取20kg金属材料、1.5kg铝硼化合物以及1.5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为950±20℃,升温速率30℃/min,保温时间为20小时,得到混合物A;
S4:将混合物A与7kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为30s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例2
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉15kg,镍粉7kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉5kg,锇粉3kg以及锑粉4kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸18kg、环氧树脂5kg、硅溶液7kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维12kg、丙烯酸类4kg以及笨并三唑5kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取35kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1050±10℃,升温速35℃/min,保温时间为25小时,得到混合物B;
S4:将混合物B与18kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例3
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、丙烯酸类6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物C;
S4:将混合物C与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例4
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、有机硅类6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物D;
S4:将混合物D与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例5
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、氟碳化合物类6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物E;
S4:将混合物E与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例6
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、异佛尔酮6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物F;
S4:将混合物F与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例7
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、二丙酮醇6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物G;
S4:将混合物G与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
实施例8
制备多层结构油缸用复合材料
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、二丙酮醇和异佛尔酮形成的混合物6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物H;
S4:将混合物H与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
对比例1
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物I;
S3:将混合物I与5kg水混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为20s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S4:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
对比例2
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、二丙酮醇和异佛尔酮形成的混合物6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料、5kg铝硼化合物以及5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物J;
S4:将混合物J与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
对比例3
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、二丙酮醇和异佛尔酮形成的混合物6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料和5kg碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物K;
S4:将混合物K与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
对比例4
S1:称取铁粉22kg,镍粉9kg,镉粉3kg,钴粉4kg,钋粉3kg,铱粉7kg,锇粉3kg以及锑粉5kg,混合均匀得到金属材料;
S2:称取聚甲基丙烯酸22kg、环氧树脂8kg、硅溶液10kg、金属箔和有机纤维形成的复合纤维15kg、二丙酮醇和异佛尔酮形成的混合物6kg以及笨并三唑7kg,混合均匀得到聚合物材料;
S3:取55kg金属材料和5kg铝硼化合物混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为1120±10℃,升温速40℃/min,保温时间为30小时,得到混合物L;
S4:将混合物L与21kg聚合物材料混合均匀后送入模具中,利用压制力为200KN的双向压力机进行模压成型,双向压力机持压时间为50s,制得颗粒,随后将颗粒送入流化床干燥;
S5:流化干燥的颗粒在高能球磨器内进行碾磨,经碾磨后得到多层结构油缸用复合材料。
对实施例1-8和对比例1-4制备得到的产品进行性能测试,结果如表1所示;
表1
由表1可知,金属材料、铝硼化合物、碳纳米管以及聚合物材料,其中聚合物材料包括聚甲基丙烯酸、环氧树脂、硅溶液、金属箔和有机纤维形成的复合纤维、异佛尔酮以及笨并三唑,金属材料包括铁粉、镍粉、镉粉、钴粉、钋粉、铱粉、锇粉以及锑粉;以及采用上述所公开的制备方法制备得到的多层结构油缸用复合材料具有良好的性能,在耐磨方面具有明显优势。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多层结构油缸用复合材料,其特征在于,包括以下重量份的组分:40-55份金属材料,14-21份聚合物材料、3-5份铝硼化合物以及3-5份碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的多层结构油缸用复合材料,其特征在于,所述金属材料包括以下重量份的组分:铁10-22份,镍5-9份,镉3-4份,钴2-4份,钋1-3份,铱3-7份,锇1-3份以及锑1-5份。
3.根据权利要求1所述的多层结构油缸用复合材料,其特征在于,所述聚合物材料包括以下重量份的组分:聚甲基丙烯酸15-22份、环氧树脂2-8份、硅溶液3-10份、金属纤维10-15份、流平剂2-6份以及笨并三唑3-7份。
4.根据权利要求3所述的多层结构油缸用复合材料,其特征在于,所述金属纤维为金属箔和有机纤维形成的复合纤维。
5.根据权利要求3所述的多层结构油缸用复合材料,其特征在于,所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类或氟碳化合物类。
6.根据权利要求3所述的多层结构油缸用复合材料,其特征在于,所述流平剂为异佛尔酮或二丙酮醇中的一种或两种的混合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述的多层结构油缸用复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将金属材料、铝硼化合物以及碳纳米管混合且置于煅烧炉内煅烧,煅烧温度为950℃~1120℃,升温速率为30-40℃/min,保温时间为20-30小时,得到混合物A;
S2:将混合物A与聚合物材料混合且制成颗粒后干燥;
S3:干燥完成后进行研磨得到所述多层结构油缸用复合材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中采用的是流化床干燥。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中采用高能球磨器进行碾磨。
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DE102015209583A1 (de) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Molybdän-Silizium-Borlegierung und Verfahren zur Herstellung sowie Bauteil |
CN106280816A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-04 | 何国美 | 耐磨涂料 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210817 |
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